PERTEMUAN 2: JENIS-JENIS PESAWAT SEDERHANA

Jika pada pertemuan minggu lalu kita sudah mempelajari tentang konsep usaha dan daya, maka pada pertemuan ini akan kita bahas tentang pesawat sederhana dan jenis-jenis pesawat sederhana.

Apakah pesawat sederhana itu ? Pesawat sederhana adalah alat bantu sederhana yang digunakan untuk mempermudah manusia dalam melakukan suatu usaha.

Beberapa jenis-jenis pesawat sederhana yang ada disekitar kita diantaranya adalah:

1. KATROL

Jika kalian mendengar kata katrol, apakah yang ada di benak kalian adalah sebuah roda yang dililit oleh seutas tali dan biasa digunakan untuk membantu mengambil air dari sumur? Jika iya, maka tanpa disadari kalian sudah tahu apa itu katrol.

Katrol termasuk salah satu jenis pesawat sederhana. Berdasarkan definisinya, katrol adalah pesawat sederhana yang berbentuk roda dan bergerak berputar pada porosnya. Katrol ini biasanya digunakan untuk menarik atau mengangkat benda yang berukuran berat.

Cara menghitung keuntungan mekanis pada katrol adalah: 

jenis-jenis katrol

 Katrol dibagi menjadi beberapa jenis. Pembagian ini didasarkan pada prinsip kerja katrol tersebut.

IPA VIII - Katrol-06

A. Katrol Tetap

Jenis jenis katrol tetap

Katrol tetap adalah katrol yang porosnya dipasang di suatu tempat yang tetap, sehingga katrol tidak dapat berpindah tempat saat digunakan. Pada katrol tetap, gaya kuasa yang dikeluarkan akan bernilai sama dengan berat bebannya. Hal ini yang menyebabkan keuntungan mekanis katrol tetap bernilai satu. Katrol tetap biasanya sering kamu temukan pada tiang bendera dan sumur timba. 

jenis-jenis katrol
Sumur timba (Sumber: Ruangguru)

 B. Katrol Bebas

Jenis jenis katrol bebas

Berlawanan dengan katrol tetap, kalau katrol bebas adalah katrol yang porosnya tidak dipasang di suatu tempat yang tetap, sehingga katrol dapat berpindah tempat atau bergerak bebas saat digunakan. Pada katrol jenis ini, gaya kuasa yang dikeluarkan untuk menarik bebannya bernilai setengah dari berat bebannya. Oleh karena itu, keuntungan mekanis katrol bebas bernilai 2. Katrol bebas biasanya ditemukan pada alat-alat pengangkat peti kemas di pelabuhan.

contoh katrol bebas
Contoh katrol bebas pada alat konstruksi(sumber: freepik.com)

 C. Katrol Majemuk

Jenis jenis katrol majemuk

Kalau katrol yang satu ini, merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas, Squad. Jadi model katrolnya ada dua jenis, katrol yang paling atas adalah katrol tetap dan katrol di bawahnya adalah katrol bebas, keduanya dihubungkan dengan tali seperti pada ilustrasi gambar di atas. Keuntungan mekanis katrol majemuk sama dengan jumlah tali atau jumlah katrol yang digunakan untuk mengangkat benda tersebut. Katrol majemuk sering digunakan dalam bidang industri, yaitu membantu untuk mengangkat alat-alat yang berat.

contoh katrol majemuk
Contoh katrol majemuk pada alat konstruksi (sumber: freepik.com)

Wah, ternyata jenis katrol itu banyak, ya! Tidak hanya seperti yang kalian lihat pada tiang bendera atau sumur timba saja.

2. RODA BERPOROS

Kalian tentunya sudah tidak asing lagi dengan sepeda, bahkan sebagian besar diantara kalian pasti pernah menggunakannya. Roda gigi (gear) dan ban pada sepeda adalah salah satu contoh pesawat sederhana yang tergolong roda berporos. Roda gigi berfungsi sebagai pusat pengatur gerak roda sepeda yang terhubung langsung dengan roda sepeda, sedangkan roda pada sepeda menerapkan prinsip roda berporos untuk mempercepat gaya saat melakukan perjalanan.

Contoh roda berporos adalah roda gigi pada sepeda motor (sumber: giphy.com)

Selain roda sepeda, contoh penerapan pesawat sederhana jenis roda berporos adalah pada kursi roda, mobil, dan sepatu roda.

3. BIDANG MIRING

Siapa nih di antara kalian yang suka jalan-jalan ke puncak? Pernah nggak kalian memperhatikan saat akan ke puncak, mobil atau bus yang kalian tumpangi berjalan mengikuti lintasan yang meliuk-liuk mengitari pegunungan.

Ternyata, lintasan yang meliuk-liuk itu pada dasarnya mengikuti prinsip bidang miring, lhoHmm, kenapa harus begitu ya? Kenapa nggak dibuat lurus saja biar cepat sampai? Penasaran? Simak penjelasan berikut.

prinsip bidang miring

Apa sih bidang miring itu? Jika di antara kalian ada yang menjawab “bidang yang miring”, itu nggak salah kok, cuma kurang lengkap saja. Nah, kalau definisi lengkapnya, bidang miring adalah suatu lintasan yang memiliki kemiringan tertentu dan membentuk sudut terhadap permukaan mendatarnya.

prinsip bidang miring

Bidang miring juga termasuk salah satu jenis pesawat sederhana.

prinsip bidang miring

Pada bidang miring, kita bisa menghitung gaya yang kita keluarkan dengan menggunakan rumus berikut ini: 

prinsip bidang miring

Berdasarkan rumus di atas, kita jadi bisa tahu nih kalau gaya akan berbanding lurus dengan tinggi bidang miring. Semakin landai bidang miring tersebut, maka gaya yang dikerjakan akan semakin kecil. Sebaliknya, semakin curam bidang miring tersebut, maka gaya yang dikerjakan akan semakin besar.

prinsip bidang miring

Selain kita bisa menghitung gaya dengan rumus bidang miring, kita juga bisa mengetahui keuntungan mekanisnya. Keuntungan mekanis ini adalah sebuah angka yang menunjukkan berapa kali pesawat sederhana dapat menggandakan gaya. Caranya, dapat kalian lihat pada rumus di bawah ini!

prinsip bidang miring
prinsip bidang miring

Prinsip bidang miring ternyata banyak diterapkan dalam kegiatan sehari-hari kita, lhoContohnya pada pembuatan tangga yang bertingkat-tingkat atau berkelok-kelok, pembuatan jalan yang meliuk-liuk di daerah pegunungan, penggunaan papan yang dimiringkan saat ingin menaikkan atau menurunkan beban yang berat, dsb. Selain itu, prinsip bidang miring juga banyak diterapkan di berbagai alat dapur dan perkakas, seperti pisau, kapak, paku, alat pahat kayu, cutter, ulir pada sekrup, ujung pada obeng, dsb. Wahnggak nyangka ya, ternyata barang-barang di sekitar kita banyak yang menggunakan prinsip bidang miring.

bidang miring
Ulir pada sekrup menggunakan prinsip bidang miring (sumber: allfasteners.com.au)

4. PENGUNGKIT / TUAS

Siapa di antara kalian yang pernah mendengar kata tuas? Mungkin sebagian dari kalian ada yang masih lupa-lupa ingat ya, atau bahkan ada juga yang merasa asing dengan kata itu.

Tuas termasuk ke dalam kelompok pesawat sederhana. Tuas atau pengungkit adalah pesawat sederhana yang biasanya terbuat dari kayu dengan tumpu di salah satu titiknya dan digunakan untuk mengangkat sesuatu yang berat. Pada tuas, terdapat beberapa istilah penting yaitu:

mengenal jenis tuas

Cara menghitung besar gaya yang dikeluarkan saat menggunakan tuas adalah dengan rumus di bawah ini:

mengenal jenis tuas

Cara menghitung keuntungan mekanis pada tuas adalah dengan rumus berikut ini: 

mengenal jenis tuas
mengenal jenis tuas

Tuas atau pengungkit digolongkan menjadi tiga jenis. Penggolongan ini didasarkan pada letak titik tumpu, titik beban, dan titik kuasanya. 

A. Tuas Jenis Pertama

mengenal jenis tuas

Pada tuas jenis pertama, letak titik tumpu berada di antara titik beban dan titik kuasanya. Contoh alat yang termasuk ke dalam tuas jenis pertama antara lain gunting kuku, gunting, pemotong rumput, tang, linggis, dan jungkat jungkit. Siapa nih yang suka main jungkat jungkit?

contoh dari tuas
Permainan enjot-enjotan, kalau kids jaman now lebih mengenalnya dengan nama jungkat jungkit  (sumber: giphy.com)

B. Tuas Jenis Kedua

mengenal jenis tuas

Selanjutnya adalah tuas jenis kedua. Kalau tuas jenis kedua, letak titik bebannya yang berada di antara titik tumpu dan titik kuasaNah, contoh-contoh alat yang merupakan tuas jenis kedua diantaranya adalah alat pembuka tutup botol, alat pemotong kertas, alat pemecah kemiri, dan gerobak beroda satu.

pemecah kemiri adalah contoh jenis tuas
Alat pemecah kemiri (sumber: giphy.com)

C. Tuas Jenis Ketiga

mengenal jenis tuas

Jenis tuas yang terakhir adalah tuas jenis ketiga. Hayo, kalau tuas jenis ketiga, titik apa nih yang letaknya berada di tengah? Perfect! kalau tuas jenis ini, titik kuasanya yang letaknya di tengah, di antara titik tumpu dan titik beban. Contoh alat yang termasuk golongan tuas jenis ketiga ini antara lain sekop, stapler (jekrekan), penjepit roti, dan pinset.

sekop adalah salah satu jenis tuas
Sekop yang suka dipakai mamang tukang bangunan (sumber: giphy.com)

Nah, setelah memahami materi tentang Jenis-Jenis Pesawat Sederhana sekarang kalian kerjakan Evaluasi 2 dengan bermain game pada link berikut: http://bit.ly/JENIS-JENIS-PESAWAT-SEDERHANA